一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土及其制备方法，混凝土单方按重量份数计包括：水泥450

【技术实现步骤摘要】
一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土材料领域，具体涉及一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]自密实轻质混凝土是为了满足高层建筑对于轻质混凝土的需求，将普通自密实混凝土中的骨料部分或全部替换为轻骨料制备而成的，其充分结合了自密实混凝土免振捣和轻质混凝土自重小的优点。但是自密实轻质混凝土具有性脆、韧性差、耐疲劳性能差及抗裂性能差等缺点。同时，轻骨料混凝土较普通混凝土更易发生堵泵现象，轻骨料密度越小，粒径越大，泵送越困难。
[0003]橡胶混凝土是普通混凝土中掺入一定量的废旧橡胶颗粒或者废弃橡胶粉配置成的混凝土，具有弹性模量低、阻尼高、能量耗散多及抗裂性好等特点。然而，橡胶颗粒的掺入会导致混凝土力学性能显著降低，主要是由于橡胶的疏水性于水泥浆的亲水性使得它们之间不可能形成强烈的化学键，界面粘结力薄弱。同时，利用橡胶颗粒来制备混凝土会使得混凝土工作性能变差，流动性降低，橡胶颗粒掺量越高，自密实性能下降越明显，不利于混凝土泵送施工。
[0004]目前，研究人员大多是针对提升橡胶混凝土的力学性能，对橡胶进行表面改性，常见的改性方式如水洗法、NaOH改性法、偶联剂改性法等等，水洗法会浪费水资源，造成水污染，对于橡胶混凝土的力学性能提升不明显；NaOH法中若掺加过多的NaOH反而不利于橡胶亲水性能的改善，最优浓度难以界定，并且使用NaOH改性后需要对橡胶进行水洗，操作步骤多，若有残留，对混凝土耐久性不利；偶联剂制作工艺复杂，成本高。
>[0005]现有技术如公开号为CN111170697A的专利技术专利公开了一种改性橡胶颗粒轻质超高性能混凝土及其制备方法，以水泥、粉煤灰微珠、硅灰、陶砂、橡胶颗粒、镀铜钢纤维、水性环氧树脂、保水减缩内养护剂、减水剂和水为主要原料制备而成，橡胶颗粒采用NaOH进行改性，得到的混凝土质量轻、抗冲击性强、耐磨蚀，但是NaOH改性的橡胶颗粒的加入仍不利于混凝土泵送。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土及其制备方法，结合了自密实轻质混凝土和橡胶混凝土的优点，同时解决了橡胶颗粒加入导致混凝土泵送难度增大的问题。
[0007]本专利技术的技术目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，单方按重量份数计包括：水泥450
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500份、矿粉60
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80份、微珠40
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50份、粉煤灰40
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50份、硅灰50
‑
60份、河砂550
‑
700份、橡胶颗粒0
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130份、陶粒470
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540份、水140
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160份、钢纤维50
‑
120份、减水剂16
‑
20份、增稠剂0
‑
1份，橡胶颗粒为改性后的橡胶颗粒，橡胶颗粒的改性方式为：将橡胶颗粒浸泡于改性剂溶液中，橡胶
颗粒充分浸润改性剂溶液后晾干保存，改性剂为聚乙酸乙烯酯改性剂。
[0009]进一步地，改性前橡胶粒的粒径为0.15
‑
4.75mm，细度模数为2.6，表观密度为1.16g/cm3，堆积密度为365kg/m3。
[0010]进一步地，参与改性的橡胶颗粒的球形度为0.68
‑
1.0。
[0011]进一步地，水泥为P
·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，比表面积为450m2/kg
‑
480m2/kg，烧失量≤3.5％，三氧化硫含量≤3.5％，氧化镁含量≤5％。
[0012]进一步地，矿粉为S95矿粉，比表面积为450m2/kg
‑
500m2/kg，流动度比≥95％，7d活性≥70％，28d活性≥95％。
[0013]进一步地，微珠为粉煤灰微珠，粒径主要分布区间为0.5μm～4μm，SiO2含量为56.8％，比表面积为2430m2/kg。
[0014]进一步地，粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，需水量比≤95％，比表面积为645m2/kg，烧失量≤5％，活性指数≥70％。
[0015]进一步地，硅灰的SiO2≥85.0％，活性指数≥105％，总碱量≤1.5％，氯含量≤0.1％，需水量比≤125％。
[0016]进一步地，河砂为中砂，含泥量≤2.0％，细度模数为2.6，表观密度为2.62g/cm3，堆积密度为1502kg/m3。
[0017]进一步地，陶粒采用800级碎石形页岩陶粒，粒径为5
‑
10mm，1h吸水率为2.5％，筒压强度8.2MPa，堆积密度为830kg/m3。
[0018]进一步地，钢纤维是长为12mm，直径为0.21mm的端钩型钢纤维。
[0019]进一步地，减水剂为PCA型聚羧酸减水剂，减水率＞30％，密度为1050kg/m3‑
1110kg/m3。
[0020]进一步地，增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
[0021]本专利技术还提供了一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0022]步骤1、提前1h预湿陶粒，并记录陶粒预湿前后的重量以确定用水量；
[0023]步骤2、将预湿的陶粒与河砂、聚乙酸乙烯酯改性剂改性后的橡胶颗粒、硅灰、矿粉、粉煤灰及微珠混合搅拌均匀，得到混合料A；
[0024]步骤3、向混合料A中加入水泥、减水剂、增稠剂和剩余水搅拌均匀，得到浆料B；
[0025]步骤4、向浆料B中加入钢纤维后搅拌均匀，得到基于改性橡胶的自密实轻质混凝土。
[0026]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027]1、本专利技术掺入改性橡胶后制备的自密实轻质混凝土具有优异的工作性与可泵性。一方面，本专利技术通过掺加适量增稠剂来有效抑制轻骨料的上浮；减少骨料最大的粒径来降低所需泵送压力；同时设计复合掺合料体系与砂率，共同调整混凝土拌合物的黏度与流动度，便于泵送施工；另一方面，本专利技术使用聚乙酸乙烯酯对橡胶进行改性后，能够增加橡胶颗粒与水泥基材料的粘结力，并且基于高分子链段的滑动性来改善混凝土的流动性，同时可以引入适量的空气含量，这些均匀分布的微小气泡可以显著增加混凝土拌合物的流动性并降低塑性粘度，进而提升混凝土的工作性和可泵性。
[0028]2、本专利技术用橡胶颗粒代替一部分河砂，在降低混凝土表观密度的同时，还能提高
自密实轻质混凝土的韧性、阻止混凝土开裂，并且可以减少橡胶污染，实现资源的重复利用。
[0029]3、本专利技术的橡胶颗粒形状较为圆润，能够降低掺入橡胶颗粒后混凝土中的不利孔隙率，同时可以减少拌合时橡胶表面裹挟的大量空气所导致的混凝土中的大气泡含量，降低混凝土含气量，提升混凝土密实度，进而提升混凝土的力学性能与工作性能。
[0030]4、本专利技术利用聚乙酸乙烯酯来对橡胶颗粒进行表面改性，改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，所述混凝土单方按重量份数计包括：水泥450
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500份、矿粉60
‑
80份、微珠40
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50份、粉煤灰40
‑
50份、硅灰50
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60份、河砂550
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700份、橡胶颗粒0
‑
130份、陶粒470
‑
540份、水140
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160份、钢纤维50
‑
120份、减水剂16
‑
20份、增稠剂0
‑
1份；所述橡胶颗粒为改性后的橡胶颗粒；所述橡胶颗粒的改性方式为：将橡胶颗粒浸泡于改性剂溶液中，橡胶颗粒充分浸润改性剂溶液后晾干保存；所述改性剂为聚乙酸乙烯酯改性剂。2.根据权利要求1所述的一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，改性前所述橡胶颗粒的粒径为0.15
‑
4.75mm，细度模数为2.6，表观密度为1.16g/cm3，堆积密度为365kg/m3。3.根据权利要求2所述的一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，参与改性的橡胶颗粒的球形度为0.68
‑
1.0。4.根据权利要求1所述的一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，所述水泥为P
·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，比表面积为450m2/kg
‑
480m2/kg，烧失量≤3.5％，三氧化硫含量≤3.5％，氧化镁含量≤5％。5.根据权利要求1所述的一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95矿粉，比表面积为450m2/kg
‑
500m2/kg，流动度比≥95％，7d活性≥70％，28d活性≥95％。6.根据权利要求1所述的一种基于改性橡胶的自密实轻质混凝土，其特征在于，所述微珠为粉煤灰微珠，粒径主要分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋卉妍，朱敏涛，高双双，倪大友，吕计委，吴逸飞，
申请(专利权)人：上海建工建材科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：